علل خرابی ممبران تصفیه آب چیست؟ ما در ادامه 11 علت مهم خرابی ممبران تصفیه آب را بررسی کرده ایم.یک از علل خرابی غشاء به علت از دست دادن یکپارچگی مکانیکی غشاء است که می تواند بر اثر ناسازگاری ساخت و یا نوع نصب باشد. خرابی غشاء در طول فرآیند فیلتراسیون تا حد زیادی به پارامترهای عملیاتی و پروتکل های نگهداری بستگی دارد.

11علت شایع رسوب و تخریب ممبران تصفیه آب

به صورت کلی 3 علت اصلی تخریب وجود دارد – اکسیداسیون، هیدرولیز به دلیل pH شدید، و بیش از حداکثر دمای عملیاتی – و 4 علت اصلی رسوب – جامدات معلق، آلی، پوسته پوسته شدن، و بیولوژیکی – که بر عملکرد غشاء RO و NF تأثیر می‌گذارند.

• نوع آب خوراک

رسوب گیری فرآیندی است که طی آن در اثر تجمع مستمر رسوبات  باعث کاهش عملکرد و کارایی دستگاه ها می شوند. سیستم های غشایی از نوع تجهیزات مکانیکی هستند و بنابراین در معرض رسوب روی سطح هستند. این رسوب در نهایت باعث تخریب غشاها می شود. برخی از رسوباتی که می توانند بر عملکرد غشاء در WWTP تأثیر منفی بگذارند عبارتند از:
• مواد کلوئیدی که می تواند به سختی از آب خوراک حذف شود،
• منعقد کننده ها و لخته سازها که عمدتاً در مراحل قبلی تصفیه فاضلاب بیش از حد مصرف می شوند. این مواد منعقد کننده اغلب مبتنی بر آلومینیوم و لخته های پلیمری آلی مولکول هایی با میل ترکیبی بالا هستند که به سطح غشاء باردار که می تواند نفوذپذیری آن را به شدت تحت تاثیر قرار دهد
• روغن ها و چربی ها

• عامل اکسیداسیون

کلر، کلرامین، ازن، پراکسید هیدروژن و سایر مواد شیمیایی اکسید کننده هستند و به ساختار لایه غشا حمله می کنند. این امر به برخی از لایه ها، مانند لایه کامپوزیت که یک لایه نازک تر از بقیه لایه هاست بیشتر آسیب می رساند. اقدامات احتیاطی وجود دارد که می توانید انجام دهید، مانند حفظ غلظت کلر در کمتر از 0.01 ppm می باشد. همچنین،  فلزاتی مانند آهن و مس، زمانی که در آب تغذیه قرار می گیرند، سرعت اکسیداسیون را افزایش می دهند. اگر آسیب ناشی از اکسیداسیون گسترده باشد پس دفع نمک کاهش می یابد.

• PH افراطی

فرایند هیدرولیز یک تغییر شیمیایی است که غشاء را تجزیه می‌کند و می‌تواند در نتیجه تعادل pH زیاد باشد. لایه کامپوزیت لایه نازک غشا در سطح pH 2-11 عمل می کند. محدوده pH غشای استات سلولز 5-8 است. فراتر از این محدوده، یکی از هر دو حساب، هیدرولیز رخ می دهد. این به ساختار پلیمری غشاء و اتصالات چسب روی برگ های غشا و فاصله دهنده کانال تغذیه آسیب می رساند. ممبران ها، تحت این شرایط، عملکرد ضعیفی خواهند داشت.

• درجه حرارت بالا

هنگامی که از محدودیت های دما فراتر می رود، آسیب حرارتی برای غشا رخ می دهد و آن را به طور کلی بی اثر می کند. حداکثر دما برای غشاهای استات سلولز 35 درجه سانتیگراد و برای اکثر کامپوزیتهای لایه نازک حداکثر دمای 45 درجه سانتیگراد است. پس از اینکه دما از این مقدار فراتر رفت، غشا از بین می رود.

• جامدات معلق

یکی دیگر از علل خرابی ممبران تصفیه آب مواد جامد معلق در آب است که می تواند روی سطح غشاء رسوب کنند. این کار کانال های تغذیه را مسدود می کند و به ویژه می تواند باعث ایجاد مشکلاتی برای ممبران های اسمز معکوس شود.  برخی از جامدات معلق که ممکن است باعث این مساله شوند عبارتند از: سیلت، خاک رس، سیلیس، آهن، منگنز و آلومینیوم که برای تمیز کردن غشاهای آلوده می توان از پراکنده ها و سورفکتانت ها استفاده کرد.

• مقیاس بندی

موادی مانند کلسیم، باریم، سیلیس استرانسیوم و سایر نمک‌ها می‌توانند در سطح غشاء فوق‌العاده اشباع شوند و مقدار آبی را که می‌تواند از کانال تغذیه عبور کرده و از ممبران تصفیه آب نفوذ کند، کاهش دهند. استفاده از محلول اسیدی با pH پایین به غشا یک فرآیند تمیز کردن معمول برای این کار است. توجه داشته باشید اگر رسوب سیلیس اتفاق بیفتد، که چندان رایج نیست، تمیز کردن آن بسیار دشوارتر خواهد بود و به تکنیک متفاوت و تخصصی تری نیاز دارد.

• ارگانیک آلی

مواد آلی طبیعی موجود در آب های سطحی می توانند علت رسوب در ممبران باشند. مواد شیمیایی پیش تصفیه ممکن است با ممبران ناسازگار باشند به طور معمول، فرآیند تمیز کردن مواد آلی با استفاده از محلول با pH بالا است. گاهی اوقات، ممکن است یک روش تخصصی تر برای تمیز کردن ضروری باشد، اما این بستگی به رسوب های موجود دارد.

• بیولوژیکی

مواد بیولوژیکی ممکن است روی سطح ممبران رشد کنند و کانال تغذیه و جریان نفوذ را کاهش دهند. نمونه های اجزای رسوب لجن و باکتری های آلی هستند. یک پاک کننده با pH بالا همراه با مواد پراکنده در دماهای بالا و استفاده در نرخ های جریان آشفته، می تواند مواد بیولوژیکی را حذف کند. اگر رسوب زیستی بالا باشد ممکن است خیساندن یک شبه ضرورت داشته باشد.

• فشار اب نامناسب 

همچنین، فشار آب بالا یا پایین تر از محدوده مورد نیاز می تواند باعث خرابی ممبران و کاهش عمر مفید آنها شود.

• خرابی سیستم ro

مشکلات فنی یا نقص‌هایی در سیستم تصفیه آب، مانند نقص در سیستم فیلتراسیون یا پمپ‌ها، می تواند باعث خرابی ممبران شود.

• استفاده بیش از حد و نگهداری نامناسب

استفاده طولانی مدت بدون تعویض یا نگهداری مناسب  می تواند باعث خرابی ممبران ها و کاهش عملکرد آنها شود.

محصولات پیشنهادی : قیمت ممبران امریکایی فیلمتک

نحوه تشخیص علل خرابی ممبران تصفیه آب

به صورت معمول عناصر غشا بیش از 3 سال دوام می آورند. با این حال، ممکن است به دلایل مختلف این زمان کمتر باشد. اما نحوه تشخیص علل خرابی و یا عملکرد دستگاه تصفیه آب صنعتی می تواند بر اساس پارامترهای زیر باشد.
در نظر داشته باشید عوامل خارجی مانند تغییرات در کیفیت خوراک، دما، در دسترس بودن فشار و … می توانند اپراتور یا کاربر را به تشخیص غلط و اشتباه سوق دهد. از این رو، با فرض اینکه داده های عملیاتی عادی هستند موارد دیگر می تواند یک هشدار برای خرابی باشند.
توجه کنید زمانیکه یک (یا چند) از سه معیار زیر اتفاق بیفتد:

• جریان نرمال شده 10٪ کاهش می یابد
• افت فشار 10-15% و/یا افزایش می یابد
• عبور نمک نرمال شده 5-10٪ افزایش می یابد.

هر کدام از این موارد می تواند نشان دهنده عملکرد معیوب ممبران باشد. اما برای تشخیص دقیق تر بهتر است این موارد را انجام دهید.

• بازرسی و بازدید اولیه ماده سرب و آب خوراک به منظور یافتن جامدات معلق احتمالی باید انجام شود. در صورت وجود باید WWTP با UF یا MF قبل از سیستم RO حذف شود تا هیچ جامد معلقی نباید به عناصر RO برسد.
• بازرسی فیزیکی ممبران از جمله بررسی ویژگی‌های فیزیکی ممبران مانند شکستگی، سوراخ‌ها، یا نشتی‌ها می‌تواند به شناسایی مشکلات در آنها کمک کند.
• آنالیز آب و بررسی ویژگی‌های آن شامل pH، میزان رسوبات، مواد آلی و غیره می‌تواند نشان دهنده وجود موادی باشد که ممکن است به خرابی ممبران منجر شده باشد.
• بررسی فشار یا جریان آب ورودی به ممبران که می تواند تغییر کرده باشد و باعث خرابی آنها شده باشد.
• بررسی تاریخچه تعویض ممبران ها آیا به پایان عمر آنها نزدیک شده است یا نه ؟
• مشاوره با تیم تخصصی و فنی  که می تواند به شناسایی دقیق‌تر مشکل کمک کند.

محصولات پیشنهادی : مشاهده انواع و لیست قیمت دستگاه تصفیه آب صنعتی در وب سایت جهان آب

راهکارهای مهم برای جلوگیری از خرابی ممبران تصفیه اب

برای جلوگیری از رسوبات در فیلتر ممبران راهکاری زیر توصیه می شود.

• پیش‌ تصفیه آب: استفاده از سیستم‌های پیش‌ تصفیه مانند فیلتراسیون معکوس (Reverse Osmosis) یا فیلتراسیون سیستمی (Systemic Filtration) برای حذف ذرات بزرگتر و رسوبات از آب می‌تواند به کاهش رسوبات در ممبران‌ها کمک کند.
• کنترل pH آب: حفظ pH مناسب آب می‌تواند از تشکیل رسوبات جلوگیری کند. pH آب را در محدوده مناسب نگه داشته و از اختلالات در آن جلوگیری کنید. این ph برای هر دستگاه و سیستم می تواند متغیر باشد.
• نگهداری و تعویض ممبران: تعویض به موقع ممبران و شستشوی معکوس به صورت منظم و دوره ای می تواند از تشکیل رسوبات جلوگیری کند. زمان تعویض ممبران بر اساس راهنمایی‌های تولید کننده و شرایط استفاده مشخص شده  است.
• کنترل فشار آب: فشار آب را در محدوده مجاز مشخص شده توسط سیستم ممبران حفظ کنید تا از خرابی و ترکیدگی ممبران جلوگیری شود.
• نظافت و نگهداری منظم: روزانه یا هفتگی، به نظافت و نگهداری دستگاه‌ها و سیستم‌های تصفیه آب بپردازید تا از تجمع رسوبات و آلودگی‌ها جلوگیری شود.
• استفاده از محصولات شیمیایی: ممکن است برای رفع رسوبات از محصولات شیمیایی استفاده کنید که تجمع رسوبات را کاهش دهند، البته باید از محصولاتی استفاده کنید که برای سیستم ممبران شما مناسب باشند و به آن آسیب نرسانند.

به یاد داشته باشید که ترکیبی از این روش‌ها ممکن است بهترین نتایج را برای جلوگیری از رسوبات در ممبران تصفیه آب بدهد. همچنین، پیگیری و رعایت دستورالعمل‌های تولید کننده نیز بسیار مهم است.

محصولات پیشنهادی : مشاهده لیست قیمت ممبران تصفیه آب در جهان اب

سوالات متداول شما در مورد علل خرابی ممبران صنعتی

ممبران‌های تصفیه آب می‌توانند به دلایل مختلفی خراب شوند. در ادامه، برخی از سوالات متداول در این زمینه را بررسی می‌کنیم:

• چرا ممبران‌های تصفیه آب سریعاً خراب می‌شوند؟

خرابی سریع ممبران ممکن است به دلیل آلودگی شدید آب ورودی، فشار نامناسب یا استفاده بدون رعایت دستورالعمل‌های مناسب در نگهداری و تعویض باشد.

• آیا آب ذغال فعال می‌تواند ممبران را خراب کند؟

بله، استفاده از آب ذغال فعال بدون کنترل مناسب می‌تواند به کاهش عمر مفید ممبران منجر شود. این مواد می‌توانند ممبران را آلوده کنند و باعث خرابی آنها شوند.

• چگونه می‌توانم بفهمم که ممبران نیاز به تعویض دارند؟

کاهش چشمگیر عملکرد تصفیه آب، افزایش فشار در سیستم، نشتی آب، یا وجود رسوبات و آلودگی‌ها بر روی ممبران ممکن است نشان‌دهنده نیاز به تعویض آنها باشد.

• چگونه می‌توانم از رسوبات در ممبران جلوگیری کنم؟

استفاده از پیش‌ تصفیه ها مانند فیلتراسیون پیشی و کنترل دما و pH آب، نگهداری منظم، تعویض به موقع ممبران، و کنترل فشار و جریان آب می‌تواند به جلوگیری از تشکیل رسوبات در ممبران کمک کند.

• چه موادی ممکن است باعث خرابی ممبران شوند؟

مواد شیمیایی نامناسب، ذرات سخت، رسوبات آهن، باکتری‌ها، و آلودگی‌های غیرمناسب می‌توانند ممبران را خراب کنند.

همچنین، رعایت دستورالعمل‌های تولید کننده و انجام نگهداری دوره‌ای ممبران به منظور جلوگیری از خرابی و افزایش عمر مفید آنها بسیار حائز اهمیت است

• علت خرابی غشا RO چیست؟

در حین اجرای غشاهای اسمز معکوس در گیاهان، فرآیندهای مختلفی وجود دارد که می تواند به سطح غشاء آسیب برساند: افزایش فشار تفاضلی، پدیده های فشار معکوس، فرآیندهای سایشی ناشی از رسوب گیری، آسیب های عظیم یا خرد ناشی از پوسته پوسته شدن، فرآیندهای اکسیداسیون یا حتی تخریب با گذشت زمان یا …

• طول عمر فیلتر ممبران چقدر است؟

غشای اسمز معکوس به طور متوسط ​​باید هر 3-5 سال یکبار تعویض شود ، اگر هنوز آب با کیفیت خوب تولید می کند، ممکن است بتوانید آن را بیش از پنج سال نگه دارید.

منبع: complete-water.com/resources – citeseerx.ist.psu.edu